(57)【要約】【課題】  電極を設けた基板上に誘電体層を形成する多面付け複合基板の製造方法において、下層の段差起因で上層形成時に上層の誘電体層にクラックが入るのを防止し、また、上層を溶液の塗布により形成する場合の塗布ムラの発生を防止する複合基板の製造方法を提供する。【解決手段】  電極を設けた基板上に誘電体層を形成する多面付け複合基板の製造方法において、前記誘電体層を基板上のほぼ全面に形成し、次に、前記基板上の複数の所定エリア内の誘電体層をそれぞれマスクで保護し、所定エリア外に形成された誘電体層をサンドブラスト法で除去した後、前記マスクを取り除き、前記複数の所定エリア内のみに誘電体層を形成することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を設けた基板上に誘電体層を形成する多面付け複合基板の製造方法において、
前記誘電体層を基板上のほぼ全面に形成し、次に、前記基板上の複数の所定エリア内の誘電体層をそれぞれマスクで保護し、所定エリア外に形成された誘電体層をサンドブラスト法で除去した後、前記マスクを取り除き、前記複数の所定エリア内のみに誘電体層を形成することを特徴とする多面付け複合基板の製造方法。
【請求項２】
前記誘電体層が複数層の誘電体層が積層されたものであることを特徴とする請求項１に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項３】
前記誘電体層の少なくとも１層がスピンコート法により塗布形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項４】
前記誘電体層の少なくとも１層がダイコート法により塗布形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項５】
前記誘電体層の少なくとも１層がブレードコート法により塗布形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項６】
前記マスクが板状の固体であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項７】
前記マスクがドライフィルムであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【請求項８】
前記複合基板がＥＬ表示パネルに用いられるものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多面付け複合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に電極、誘電体層を有する複合基板の製造方法に関し、さらに詳しくはエレクトロルミネセンス（以下、ＥＬと記す）表示パネルやプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）等の表示パネルに用いられる複合基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＬ表示パネルやＰＤＰは、輝度が高い自己発光型の表示装置として実用化されている。ＥＬ表示パネルは電界を印加することにより発光する現象を利用しており、表示パネルを構成する物質が有機化合物を主体とするか無機化合物を主体とするかにより、有機ＥＬ表示パネルと無機ＥＬ表示パネルに大別される。
【０００３】
無機ＥＬ表示パネルは、分散型ＥＬ表示パネルと薄膜ＥＬ表示パネルとがある。分散型ＥＬ表示パネルは、例えば、観察側より透明導膜、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ等の螢光体を分散させた発光層、誘電体を分散させた誘電体層、Ａｌ箔等からなる背面電極を積層したものが知られており、更に耐湿性を向上させるために、背面電極に吸湿性のナイロン６フイルムを積層し、素子全体をポリクロロトリフルオロエチレン膜で密閉封止した構成のものが知られている。このような分散型ＥＬ表示パネルにおいては、螢光体に誘電体を積層することにより、高輝度、高信頼性を得ており、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｎｂ2 Ｏ3 、ＢａＴｉＯ3 、ＨｆＯ2 等の誘電体の被膜に覆われた蛍光体粒子が分散媒に分散されている発光層が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
薄膜ＥＬ表示パネルとしては、例えば、ガラス等の透明基板上に、順に透明導電膜、第１絶縁層、発光層、発光層を覆う第２絶縁層、アルミニウム等からなるパターン状の背面電極を積層し、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層を覆うようにして封止枠を透明導電膜上に固着しし設け、封止枠内に、充分に脱気、脱泡をしたシリコンオイル等の封止材を注入したものが知られている。上記の第１絶縁層、第２絶縁層としては、例えば、ＢａＴｉＯ3 等のスパッタリング法による薄膜が用いられる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかし、真空成膜による薄膜絶縁層としては、塵埃等による欠陥を生じ易いので、厚膜誘電体層を用いる方法が提案されている。厚膜誘電体層を設ける場合、厚膜誘電体層の厚みは数１０〜数１００μｍと厚いので、薄膜絶縁層を用いた場合のように、欠陥がほとんど生ぜず、信頼性が向上し、高い製造歩留りを得ることが出来る（特許文献３参照。）。
【０００６】
しかし、厚膜誘電体層として誘電体層を複数積層して形成する場合には、特にゾルゲル誘電体層を付加した場合には、クラックの発生や、これに伴う電極層の剥離や断線が生じるという問題があった。下層パターンのエッジ近傍の段差に起因して発生した上層の誘電体層のクラックは、表示パネルとして重要な画像表示部を含む所定エリア内にも延びていき、クラックによる不良が発生するという問題があった。そのため、基板上に電極と誘電体層を設けた複合基板において、ブラスト工法により誘電体層の一部を除去する製造方法が開示されている（特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平７−５７８７４号公報
【特許文献２】特許第３５１６３４８号公報
【特許文献３】特開平７−４４０７２号公報
【特許文献４】特開２００３−２０３７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献４に記載された方法は、複数層の誘電体層のクラックが発生した最上層の一部もしくは最上層の縁部のみを、細いノズルを用いたマイクロブラスト工法により除去する方法であり、潜在的にクラックとなり易い他のエリアの誘電体層はそのままであり、時間の経過とともに、正常とみなされた誘電体層にもクラックが生じることがあるという問題があった。
また、特許文献４に記載された方法は、マイクロブラスト工法により除去する誘電体層が、複数層の誘電体層の最上層の一部であるため、複数層の誘電体層をいずれも位置精度よく積層形成しなければならず、製造工程が煩雑であるという問題があった。
【０００８】
さらに、生産性を向上するために多面付けパターンが形成された基板（多面付け基板と称する）を用いた複合基板を製造する場合には、厚膜誘電体層を塗布形成する場合には、その下層に基板上に設けられた電極パターンがあるので、下層パターンの段差に起因して、液状の厚膜誘電体材料をスピン塗布形成しにくく、液状の厚膜誘電体材料が真円状に拡散していかず、回転塗布時にしばしば塗り残しを生じたり、塗布ムラを生じるという問題があった。また、多面付け基板の場合には、基板上の面付け間隔が狭くなることもあり、クラックがさらに発生し易いという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極を設けた基板上に誘電体層を形成する多面付け複合基板の製造方法において、下層の段差起因で上層形成時に上層の誘電体層にクラックが入るのを防止し、また、上層を溶液の塗布により形成する場合の塗布ムラの発生を防止する複合基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、電極を設けた基板上に誘電体層を形成する多面付け複合基板の製造方法において、前記誘電体層を基板上のほぼ全面に形成し、次に、前記基板上の複数の所定エリア内の誘電体層をそれぞれマスクで保護し、所定エリア外に形成された誘電体層をサンドブラスト法で除去した後、前記マスクを取り除き、前記複数の所定エリア内のみに誘電体層を形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の複合基板の製造方法において、前記誘電体層が複数層の誘電体層が積層されたものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の複合基板の製造方法において、前記誘電体層の少なくとも１層がスピンコート法により塗布形成されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の複合基板の製造方法において、前記誘電体層の少なくとも１層がダイコート法により塗布形成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１または請求項２に記載の複合基板の製造方法において、前記誘電体層の少なくとも１層がブレードコート法により塗布形成されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合基板の製造方法において、前記マスクが板状の固体であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合基板の製造方法において、前記マスクがドライフィルムであることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の多面付け複合基板の製造方法において、前記複合基板がＥＬ表示パネルに用いられるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の複合基板の製造方法は、基板上の所定エリアを含むほぼ全面に１層もしくは複数層の誘電体層を予め形成し、サンドブラスト法により一度に１層もしくは複数層の誘電体層を除去するので、潜在的なクラック要因となる箇所を予防的に除去することが可能である。そして、たとえ下層の誘電体層のエッジ近傍でクラックが発生しても、表示パネルとして必要な所定エリアまではクラックが延びて来ないという効果がある。そのため、高品質で信頼性の高い複合基板を得ることができ、この複合基板を用いることにより高品質の表示パネルが作製可能となる。
【００１９】
また、上層の誘電体層を誘電体層材料溶液の塗工により形成する場合、下層の面間に多面付けのための分割部があると塗工ムラが発生し易くなるが、本製造方法は誘電体層を積層させて平坦性を高めてから、最後に一度にサンドブラストして所定エリア以外の誘電体層を除去するので、塗工ムラが生ぜず、高品質の複合基板が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、基板上に２面付けパターンとして、電極と１層の誘電体層を形成した本発明の複合基板の製造工程を示す上面模式図である。
先ず図１（ａ）に示すように、電極を設けた基板１１上のほぼ全面に誘電体層１２ａを形成する。なお、図１（ａ）では、電極は誘電体層１２ａで覆われているので図示していない。
【００２１】
本発明において、基板１１としては電気絶縁性、耐熱性がある各種材料が用いられ、例えば、アルミナ、石英ガラス、高歪点ガラス等が挙げられる。電極としては、高い導電性を有するＡｕ、Ａｇ−Ｐｔ等が用いられ、スクリーン印刷法等の直接描画法や真空蒸着法、スパッタリング法等の真空成膜法やメッキ法等の従来公知の方法により基板１１上に成膜され、フォトリソグラフィ法等により電極パターンが形成される。このとき、基板１１上には２面付けパターンとしての電極が形成される。
ＥＬ表示パネルの場合、電極は複数のストライプ状パターンとして形成され、その線幅が１画素の幅となり、各電極パターン間のスペースは非発光領域となるため、スペースを小さくしておくことが好ましく、目的とする表示パネルの解像度にもよるが、例えば電極線幅２００〜６００μｍ、スペース幅２０〜８０μｍ程度が用いられる。
【００２２】
誘電体層１２ａとしては、ペロブスカイト結晶構造を有するセラミック材料が好ましく、例えば、高誘電率材料であるＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＮｂＯ３等が挙げられ、塗工し易いように、ペースト状もしくは溶液状の形態で用い、基板１１上に塗工し、焼成することにより形成される。誘電体層１２ａの厚さは５〜１５０μｍ程度の範囲で設定される。
誘電体層１２ａの塗工は、スピンコート法、ダイコート法、ブレードコート法、スクリーン印刷法等の塗布方法が用いられる。
【００２３】
次に、図１（ｂ）に示すように、誘電体層１２ａの２ヶ所の所定エリア内をマスク１３で保護し、マスクから露出している所定エリア外の誘電体層を、サンドブラスト法により研削材で研削し除去する。この場合、誘電体層をブラスト除去し、下層の電極や基板に損傷を与えないようにするためには、サンドブラストの噴射圧力１．０〜３．０ｋｇ／ｃｍ2 、噴射量５〜１００ｇ／分程度で噴射することによりサンドブラスト加工を行うのが好ましい。
なお、本発明において、所定エリアとは、表示パネルとして誘電体層を設けておくべき領域を意味するものであり、目的とする製品仕様により任意に設定し得るが、例えば、画像表示部とその周辺回路部を所定エリアとすることができ、所定エリアの数は面付けパターンの数と同じである。
【００２４】
本発明において、マスク材料としては板状の固体、あるいはドライフィルムが好ましい。マスクはサンドブラスト中に動かないように、マスクが板状の固体の場合には、マスクの上部に支持部を設けてマスクを固定することができ、マスクは誘電体層と接触または少し間隔を空けて設けることができる。板状のマスク材料としては、所定エリアの形状としたステンレス等の金属、樹脂板が用いられる。マスクがドライフィルムの場合には、フォトリソグラフィ法によりマスク寸法を定め、露光、現像、ベーキングにより、マスクと誘電体層とを接着させることが可能である。
【００２５】
上記のサンドブラスト法においては、通常、サンドブラスト装置が用いられており、サンドブラストに使用する研削材としては、粒度分布が２〜５０μｍ程度のアルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、炭酸カルシウム、ガラスビ−ズ等が挙げられるが、誘電体層をブラスト除去し、下層の電極や基板に損傷を与えないようにするためには、ガラスビーズが好ましい。研削材の粒径が２μｍ未満の場合には、研削能力が小さく、また２５μｍを超える場合、特に最大粒径が５０μｍを越えると、下層の電極や基板に損傷を生じ易くなり、高品位な誘電体層のブラスト加工が困難になる。さらに、精密加工する上で、研削材の粒径は電極配線のスペース以下であることが好ましい。
【００２６】
次に、誘電体層をサンドブラスト除去した後、マスク１３を取り外し、図１（ｃ）に示すように、電極１４および基板１１には損傷を与えずに、基板１１上に電極１４と１層の誘電体層１２を形成した本発明の複合基板１０を得る。
本発明の複合基板１０は、この後、誘電体層１２上に発光層、絶縁体層、上部電極を設けることにより、ＥＬ表示パネルとすることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図２は、基板上に２面付けパターンとして、電極と２層の誘電体層を形成した本発明の複合基板の製造工程を示す上面模式図である。図３は、図２に示した製造工程の断面拡大図である。以下、上記の第１層目の実施形態と異なる点を主に述べる。
先ず図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、電極を設けた基板２１上のほぼ全面に第１層目の誘電体層２２ａを形成する。なお、図２（ａ）では、電極は第１層目の誘電体層２２ａで覆われているので図示していない。電極、第１層目の誘電体層２２ａは、第１の実施形態で述べた材料、形成方法と同じものが使用できるので、説明は省略する。
【００２８】
次に、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、第１層目の誘電体層２２ａの上に、第２層目の誘電体層２２ｂをほぼ基板２１の全面に形成する。第２層目の誘電体層２２ｂは、下層表面の平坦性を改善するために設けられるものであり、その厚さは１〜１０μｍ程度である。第２層目の誘電体層２２ｂの形成は、下層の凹凸が大きいので、多面付けの場合には、スピンコート法は塗布ムラが生じるので不適であり、ダイコート法あるいはブレードコート法が好ましい。
第２層目の誘電体層２２ｂとしては、ゾル・ゲル法によるセラミック材料が好ましく、例えば、ジルコン酸−チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ランタン酸−ジルコン酸−チタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、Ｓｒ、ＰｂおよびＢａのチタン酸等の溶液を塗布し、焼成することにより形成される。
【００２９】
次に、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示すように、誘電体層２２ｂ上の２ヶ所の所定エリア内にマスク２３を設置する。マスク２３は第１の実施形態で述べたものと同じでよい。
【００３０】
続いて、マスク２３から露出している所定エリア外の２層の誘電体層をサンドブラスト法で一度に除去し、マスク１３を取り外し、図２（ｄ）、図３（ｄ）に示すように、電極２４および基板２１には損傷を与えずに、基板２１上に電極２４と２層の誘電体層２２を形成した本発明の複合基板２０を得る。
本発明の複合基板２０は、この後、誘電体層２２上に発光層、絶縁体層、上部電極を設けることにより、ＥＬ表示パネルとすることができる。
【実施例】
【００３１】
（実施例１)
アルミナ基板上にスパッタリング法により、密着力向上のためのＣｒを１０ｎｍ成膜し、続いてＡｕを１μｍ厚に成膜した。このＡｕ／Ｃｒ薄膜層をフォトエッチングし、２面付けの電極配線を形成した。電極線幅は３００μｍ、スペースは３０μｍとした。
次に、図１に示すように、電極を設けた基板１１上のほぼ全面にニオブ酸鉛を主材料とする誘電体ペーストをスクリーン印刷し、焼成して厚さ３０μｍの誘電体層１２ａを形成した(図１（ａ）)。
【００３２】
次に、この誘電体層１２ａの２ヶ所の所定エリア内をアクリル樹脂板によるマスク１３で保護し、マスクから露出している所定エリア外の誘電体層を、ブラスト材としてとして平均粒径５μｍのガラスビーズを用いてサンドブラスト法で除去した（図１（ｂ））。サンドブラストの噴射圧力は１．０ｋｇ／ｃｍ2 、噴射量１００ｇ／分、高圧エアー流量１ｍ3 ／分で噴射した。
【００３３】
次に、マスク１３を取り外したところ、電極１４および基板１１には損傷を与えずに、基板１１上に電極１４と、クラックのない１層の誘電体層１２を形成した本発明の複合基板１０を得た（図１（ｃ））。
【００３４】
本実施例の複合基板１０は、この後、誘電体層１２上にＺｎＳ：Ｍｎの発光層、ＩＴＯの上部電極を設け、ＥＬ表示パネルとした。このＥＬ表示パネルはクラックによる欠陥が無く、高品位の画像を表示することができた。
【００３５】
（実施例２)
高歪点ガラス基板上にスクリーン印刷法により、Ａｇ−Ｐｔペーストを印刷し、焼成後の膜厚が１μｍの電極配線を２面付けで作製した。電極線幅は５００μｍ、スペースは５０μｍとした。
【００３６】
次に、図２に示すように、電極を設けた基板２１上のほぼ全面にニオブ酸鉛を主材料とする誘電体材料をダイコート法により塗布し、焼成して厚さ１０μｍの第１層目の誘電体層２２ａを形成した（図２（ａ）)。
【００３７】
次に、第１層目の誘電体層２２ａの上に、ジルコン酸−チタン酸鉛（ＰＺＴ）溶液をダイコート法で塗布し、焼成して、第２層目の誘電体層２２ｂをほぼ基板２１の全面に厚さ２μｍで形成した（図２（ｂ））。
【００３８】
次に、この誘電体層２２ｂ上の全表面にドライフィルム（東京応化工業（株）製「オーディルＢＦ６０３」）をラミネートし、露光及び現像を行い、２ヶ所の所定エリア内の誘電体層２２ｂ上にレジスト層によるサンドブラスト用マスク２３を２面付けで形成した。現像液は炭酸ナトリウム０．２％水溶液を使用した。（図２（ｃ））。
【００３９】
続いて、マスク２３から露出している所定エリア外の２層の誘電体層を、ガラスビーズを用いてサンドブラスト法で一度に除去し、マスク２３を取り外し、基板２１上に電極２４と２層の誘電体層２２を形成した本発明の複合基板２０を得た（図２（ｄ））。電極２４および基板２１には損傷を生じなかった。サンドブラスト条件は実施例１と同じであった。
【００４０】
本実施例の複合基板２０は、この後、誘電体層２２上に発光層、絶縁体層、上部電極を設けることにより、ＥＬ表示パネルとすることができた。このＥＬ表示パネルはクラックによる欠陥が無く、高品位の画像を表示することができた。
【００４１】
（比較例）
図４は、本発明の比較例となる製造工程を説明する上面模式図であり、図５は、図４に示した製造工程の断面拡大図である。実施例２と同じように、高歪点ガラス基板上にスクリーン印刷法により、Ａｇ−Ｐｔペーストを印刷し、焼成して電極配線を２面付けで作製した。次に、上記の電極を設けた基板上のほぼ全面にニオブ酸鉛を主材料とする誘電体材料をダイコート法により塗布し、焼成して厚さ３０μｍの第１層目の誘電体層を形成した。
【００４２】
次に、この誘電体層上の全表面にドライフィルム（東京応化工業（株）製「オーディルＢＦ６０３」）をラミネートし、露光及び現像を行い、２ヶ所の所定エリア内の誘電体層上にレジスト層によるサンドブラスト用マスクを２面付けで形成したの後、マスクから露出している所定エリア外の第１層目の誘電体層を、ガラスビーズを用いてサンドブラスト法で除去し、マスクを取り外し、基板３１上に電極３４と第１層目の誘電体層３２を形成した（図４（ａ）、図５（ａ）)。
【００４３】
次に、上記のパターニングした第１層目の誘電体層３２の上に、ジルコン酸−チタン酸鉛（ＰＺＴ）溶液をスピンコート法で塗布し、焼成して、第２層目の誘電体層３５をほぼ基板３１の全面に厚さ２μｍで形成した（図４（ｂ）、図５（ｂ））。
【００４４】
この第２層目の誘電体層３５を設けた基板３１を熱処理したところ、下層の第１層目のエッジ近傍からクラックが発生し、表示部となる所定エリア内にまでクラックが延びてしまい（図４（ｃ）、図５（ｃ））、この複合基板は品質不良となり、以後の工程で使用することができなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】基板上に電極と１層の誘電体層を形成した本発明の複合基板の製造工程を示す上面模式図である。
【図２】基板上に電極と２層の誘電体層を形成した本発明の複合基板の製造工程を示す上面模式図である。
【図３】図２に示した製造工程の断面拡大図である。
【図４】本発明の比較例となる製造工程を説明する上面模式図である。
【図５】図４に示した製造工程の断面拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１、２１、４１  基板
１２ａ、２２ａ  誘電体（１層目）
２２ｂ  誘電体（２層目)
１２、２２、４２  誘電体層
１３、２３  マスク
１４、２４、４４  電極
４５  誘電体（２層目)
４６  クラック
【図１】
2006244887.tif 000003
【図２】
2006244887.tif 000004
【図３】
2006244887.tif 000005
【図４】
2006244887.tif 000006
【図５】
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